传热学复习资料汇总.docx

传热学复习资料汇总一、名词汇总1 .热流量：单位时间内所传递的热量2 .热流密度：单位传热面上的热流量3 .导热：当物体内有温度差或两个不同温度的物体接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的状况下，物质微粒(分子、原子或自由电子)的热运动传递了热量，这种现象被称为热传导，简称导热。4 .对流传热：流体流过固体壁时的热传递过程，就是热财流和导热联合用的热量传递过程，称为表面对流传热，简称对流传热。5 .辐射传热：物体不断向四周空间发出热辐射能，并被四周物体汲取。同时，物体也不断接收四周物体幅射给它的热能。这样，物体发出和接收过程的综合结果产生了物体间通过热辐射而进行的热量传递，称为表面辐射传热，简称辐射传热。6 .总传热过程：热量从温度较高的流体经过固体壁传递给另一侧温度较低流体的过程，称为总传热过程，简称传热过程。7 .对流传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为IK是的对流传热量，单位为W/(m2K)。对流传热系数表示对流传热实力的大小。8 .耨射传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为IK是的辐射传热量，单位为W/(m2-K)o辐射传热系数表示辐射传热实力的大小。9 .第合传热系数：单位时间内单位传热面当流体温度与壁面温度差为IK是的复合传热量，单位为N/(m2K).复合传热系数表示匏合传热实力的大小。10 .总传热系数：总传热过程中热量传递实力的大小。数值上表示传热温差为IK时，单位传热面积在单位时间内的传热量。11 .温度场：某瞬间物体内各点温度分布的总称。般来说，它是空间坐标和时间坐标的函数。12 .等温面（线）：由物体内温度相同的点所连成的面（或线）°13 .温度梯度：在等温面法线方向上最大温度变更率。14 .热导率：物性参数，热流密度矢量与温度降度的比值，数值上等于IK/10的温度梯度作用下产生的热流密度。热导率是材料固有的热物理性质，表示物质导热实力的大小。15 .导温系数：材料传播温度变更实力大小的指标。16 .稳态导热：物体中各点温度不随时间而变更的导热过程。17 .非稳态导热：物体中各点温度随时间而变更的导热过程。18 .使里叶定律：在各向同性均质的导热物体中，通过某导热面积的热流密度正比于该导热面法向温度变更率C19 .保温（隔热）材料：人0.12（mK）（平均温度不高于350C时）的材料。20 .肋效率：肋片实际散热量与肋片最大可能散热量之比。21 .接触热阻：材料表面由于存在肯定的粗糙度使相接触的表面之间存在间隙，给导热过程带来额外热阻。22 .定解条件（单值性条件）：使微分方程获得适合某特定问题解的附加条件，包括初始条件和边界条件。位传热面积在IY1.位时间内的传热量。速度边界层：在流场中壁面旁边流速发生急剧变更的薄层。23 .温度边界层：在流体温度场中壁面旁边温度发生急剧变更的薄层。24 .定性温度：确定换热过程中流体物性的温度。25 .特征尺度：对于对流传热起确定作用的几何尺寸。26 .相像准则（如）：由几个变量组成的无量纲的组合量。27 .强迫对流传热：由于机械（泵或风机等）的作用或其它压差而引起的相对运动。28 .自然对流传热：流体各部分之间由于密度差而引起的相对运动。29大空间自然对流传热：传热面上边界层的形成和发展不受四周物体的干扰时的自然对流传热。30 .热辐射热运动状态变更，而将部分内能转换成电磁波的能量放射出去的过程。31 .汲取比：投射到物体表面的热辐射中被物体所汲取的比例。32 .反射比：投射到物体表面的热辐射中被物体表面所反射的比例。33 .穿透比：投射到物体表面的热辐射中穿透物体的比例.34 .黑体：汲取比=1的物体。35 .白体：反射比P的物体（漫射表面）36 .透亮体：透射比T=1的物体37 .灰体：光谱汲取比与波长无关的志向物体。38 .黑度：实际物体的辐射力与同温度下黑体福射力的比值，即物体放射实力接近黑体的程度。39 .辐射力：单位时间内物体的单位粕射面积向外界（半球空间）放射的全部波长的辐射能。40 .漫反射表面：假如不论外界辐射是以一束射线沿某一方向投入还是从整个半球空间匀称投入，物体表面在半球空间范围内各方向上都有匀称的反射福射度，则该表面称为漫反射表面。41 .角系数：从表面I发出的辐射能干脆落到表面2上的百分数.42 .有效辐射：项位时间内从的位面积离开的总辐射能，即放射辐射和反射辐射之和。43 .投入辐射：集位时间内投射到单位面积上的总辐射能。44 .定向辎射度：单位时间内，单位可见辐射面积在某方向p的单位立体角内所发出的总辐射能（放射福射和反射辎射），称为在该方向的定向辐射度。45 .漫射表向：如该表面既是漫放射表面,又是漫反射表面，则该表面称为漫射表面。46 .定向辐射力：的位辐射面积在泉位时间内向某一方向单位立体角内放射的辐射能.47 .表面辐射热阻：由表面的辐射特性所引起的热阻。48 .遮热板：在两个辐射传热表面之间插入一块或多块薄板以减弱辐射传热。49 .由辐射面传热过程：热量从高温流体通过壁面传向低温流体的总过程.50 .第合传热:对流传热与羯射传热同时存在的传热过程.51 .污垢系数：单位面积的污垢热阻.52 .肋化系数：肋恻表面面积与光壁侧表面积之比.53 .顺流:两种流体平行流淌且方向相同54 .逆流：两种流体平行流淌且方向相反55 .效能:换热器实际传热的热流量与最大可能传热的热流量之比.56 .传热单元数:传热温差为IK时的热流量与热容量小的流体温度变更IK所汲取或放出的热流量之比.它反映J'换热器的初投资和运行贽用，是一个换热器的综合经济技术指标.57 .临界热绝缘直径:对应于最小总热阻(或最大传热量)的保温层外径.58 .辐射传热系统中表面温度未定而净辐射传热量为零的表面。简答题分析题1写出导热问题三类边界条件的定义与其数学描述。(直角坐标系下一2=匣维非稳态无内热源导热问题的导热微分方程式茨="工)(1)规定了边界上的温度值，称为第类边界条件。其数学描述为：r>()时，“=工(”。对于梗态导热问题，=常量。(2)规定了边界上的热流密度值，成为其次类边界条件。其数学描述为：-1=r)时，I沏人,式中，为表面A的外法线方向。对于稳态导热问题，仁=常量。(3)规定了边界上物体与四周流体间的表面传热系数才与四周流体的温度.一，停）=,（rHr）O,成为第三类边界条件。其数学描述为：（加人。在非稳态导热时，式中才与'，均可为时间的函数2试比较强迫对流横掠管束传热中管束叉排与顺排的优缺点。（提示：强迫对流横掠管束换热中，管束叉排与顺排的优缺点主要可以从换热强度和流动阻力两方面加以阐述：（1）管束又排使流体在弯仙的通道中流淌，流体扰动猛烈，对流换热系数较大，同时流淌阻力也较大：（2）顺排管束中流体在较为平直的通道中流淌，扰动较弱，对流换热系数小r又排管束，其流阻也较小；（3）顺排管束由于通道平直比叉排管束简单清洗。3、简述辐射换热封闭空腔网络法。答：求解辐射换热问题时与电学中的欧姆定律相比拟，得出一个封闭空腔网络法。由随意放置的两黑体表面间的辐射换热计算公式：AuA,1式中（12）相当于电位差，工口4相当于电阻，叫空间热阻；又由灰表面间的某表面净辐射换热公式：0式中（12）相当于电位差，fA相当于电阻，叫表面热阻。详细步骤为：首先全部表面必需形成封闭系统，再绘制热阻网络图，其详细方法为：每一个物体表面为1个节点（该物体表面应具有相同的温度和表面搞射汲取特性），其热势为有效辐射：每两个表面间连接一个相应的空间热阻；每个表面与接地间连接一个表面热阻和“电池”（黑体辐射力）：若某角系数为0,即空间热阻一8,则相应两个表面间可以断开，不连接空间热阻：若某表面绝热，则其为浮动热势，不与接地相连4试用所学的传热学学问说明用温度计套管测量流体温度时如何提高测温精度。（提示：温度计套管可以看作是一根吸热的管状肋（等截面直肋），利用等截面直肋计算肋端温度的结果，可得采纳温度计套管后造成的测量误差JmH=悝H=J-HAt为AM（以），其中加，欲使测量误差At下降，可以来纳以下几种措施：（1）降低壁面与流体的温差S）,也就是想方法使肋基温度t接近，可以通过对流体通道的外表面实行保温措施来实现。（2）增大。值，使分母0增大。详细可以用以下手段实现：增加H,延长温度计套管的长度;减小N,采纳导热系数小的材料做温度计套管,如采纳不锈钢管，不要用铜管。因为不锈钢的导热系数比铜和碳钢小。降低,减小温度计套管的壁厚，采纳薄壁管。提高h增加温度计套管与流体之间的热交换。）5 .简述集总参数法的物理意义与应用条件。忽视物体内部导热热阻的简化分析方法称为集总参数法。假如物体的导热系数相当大，或者几何尺寸很小，或表面换热系数极低，则其导热问题都可能属于这一类型的非稳态导热问题。一般以式大作为容许采纳集总参数法的推断条件，其中M是与物体几何形态有关的无量纲数。6 .什么是相像原理？推断物理现象相像的条件是什么？相像原理在工程中有什么作用？对于两个同类的物理现象，假如在相应的时刻与相应的地点上与现象有关的物理量一一对应成比例，则称此两现象彼此相像。推断两个同类物理现象相像的条件是：3同名的已定特征数相等；（2）单值性条件相像。所谓单值性条件，是指使被探讨的问题能被唯一地确定下来的条件，它包括：（1）初始条件：（2）边界条件：（3几何条件：（4）物理条件。相像原理可用来指导试验的支配与试验数据的整理，也可用来知道模化试脸7 .Nu,Re,Pr1准则数的物理意义是什么？Nu=-久，是壁面上流体的无量纲温度梯度。，是惯性力与粘性力之比的一种度量。Pr=gJ2”,是动量扩散厚度与热量扩散厚度之比的一种度量。,是浮升力与粘性力之比的种度量。8.简述角系数的定义与性质。把从表面1发出的辐射能中落到表面2上的百分数，成为表面】对表面2的角系数，记为XI,2。角系数的性质（1）相对性AXn=（2）完整性对N个表面组成的封闭腔有，x.>三,（3）可加性设表面2有2a和2b两部分组成，则有X"=X-+Xg9.1. 化传热的原则是什么？强化传热时，对热阻较大的一侧流体换热下功夫，往往能收到显著的效果。即在传热温差不变时，变更传热过程中热阻大的那一环节的热阴，可以大大增加传热过程的传热量。假如要采纳加肋片的方式强化传热过程的话，只有在相差较大，而，相差不大时，在h较小的一侧加肋才能收到显著的强化效果。当-但数值都很小时，两恻都要强化措施，如双侧强化管。10.气体辐射有什么特点？（1）不同气体，辐射和汲取的本事不同。（2）气体辐射对波长具有选择性。<3）气体的辐射和汲取是在整个容器中进行的，与气体在容器中的分子数目与容器的形态和容积有关H-对流换热是如何分类的？影响对流换热的主要物理因素有哪些？对流换热的分类如下所示:影响对流换热的因素主要有以下五个方面：（1）流体流淌的起因：（2）流体有无相变；（3）流体的流淌状态；（4）换热表面的几何因素；（5）流体的物理性质12.速度边界层和温度边界层的物理意义和数学定义是什么？在固体表面旁边流体速度发生猛烈变更的两层称为流淌边界层，又称速度边界层。通常规定达到主流速度的99%处的距离为速度边界层的厚度，记为鼠固体表面旁边流体温度发生猛烈变更的薄层称为温度边界层或热边界层，其厚度记为百。般以过余温度为来流过余温度的99%处定义为a的外边界,13.简述对流换热和传热过程的区分、表面传热系数（对流换热系数）和传热系数的区分。对流换热是指流体流过个物体表面时的热量传递过程。传热过程是指热量由壁而一侧的流体通过壁面传到另一侧的流体中去的过程。传热过程包含着三个环节：（1）从热流体到壁面高温侧的热量传递：（2）从壁面高温侧到壁面低温恻的热量传递，亦即穿过固体壁的导热；（3）从壁面低温侧到冷流体的热量传递。表面传热系数是对流换热计算时的比例系数，“病，它不仅取决于流体的物性以与换热表面的形态、大小与布置，而且还与流速有亲密的关系。传热系数为传热过程计算时的比例系数，4”小，其大小不仅取决于传热过程的两种流体的种类，还与过程木身有关。以过余温度为来流过余温度的99%处定义为心的外边界。M什么是流淌边界层，什么是热边界层？为什么它们的厚度之比与普朗特数有关？流淌边界层是由于流体粘度造成的速度变更的区域，热边界层是由于流体的热扩散率造成温度变更的区域，它们的厚度之比应与形成流体边界层和边界层的流体黏度V和热扩散率a之比有关，即与普朗特数有关，且已被理论证明，16 .试比较准则数和的异同。Nh=B1=-从形式上看，数（%）与数（%）完全相同，但二者物理意义却不同。<1）数中的为流体的导热系数，而一般h未知，因而数一般是待定准则。数的物理意义表示壁面旁边流体的无量纲温度梯度，他表示流体村流换热的强弱。（2）数中的为导热物体的导热系数，且一般状况下htd知，数一般是已定准则。数的物理意义是导热物体内部导热热阻（力与外部对流热阻（力的相对大小。17 .请分析遮热板的原理与其在减弱辐射换热中的作用。（1）在辐射换热表面之间插入金属（或固体）薄板，称为遮热板。(2)其原理是，遮热板的存在增大系统中的辐射换热热阻，使辐射过程的总热阻增大，系统黑度削减，使辐射换热量削减。(3)遮热板对于减弱福射换热具有显著作用，如在两个平行辐射表面之间插入块同黑度的遮热板，可使辐射换热量削减为原来的1/2,若采纳黑度较小的遮热板，则效果更为显著。1.如图所示的二维、含有内热源、常物性的稳态导热问题，试导出内角顶节点O()的离散方程式。且Ay时，解出内角顶节点OO的温度ytn.11解:久&.C_'m."+'rt1jI>>'JjN'aV.CIxy2AW÷:AsME+管+竿W，-G=O6分)当x=Ay时，-2(ra.,+J+J.11+1.一A2分）3%,“2,vm."2